專利名稱：一種炭基富硒茶葉專用肥及其制備方法
技術領域：
本發明主要涉及一種專用肥，尤其涉及一種炭基富硒茶葉專用肥及其制備方法。
背景技術：
茶葉是我國南方種植的主要經濟作物之一，安徽池州的茶葉聞名于世，祁紅獲得過巴拿馬國際博覽會金獎，現有茶園面積25萬畝。施肥是茶業生產持續發展的物質基礎，是增加茶葉產量和提高茶葉品質的一項重要技術。據有關研究，世界主要產茶國家茶葉的年平均增產幅度為3.11%，其中來自肥料的貢獻率達41%，超過土地(25%)、勞動力(8%)等的貢獻率。施肥能優化茶葉品質成分，保證了形成茶葉品質所需要元素的充足供給；施肥可以改善茶園中營養物質的循環，維持系統內的養分平衡，使隨采摘、修剪等活動而輸出系統的養分得以歸還補償，同時保持了土壤其他條件不致惡化；施肥還能提高土壤的潛在肥力，改善其物理、化學和生物性能，使養分元素有效化，并能降低某些有毒重金屬的毒害作用。氮素是茶樹生長發育過程中不可缺少的營養元素，是所有氨基酸、蛋白質的組成成分，也是核酸、葉綠素、多種輔酶、多種維生素和多種激素的主要成分。氮素不足和氮素過多都會對茶樹產量和品質產生極大的不良影響。茶樹因起源于我國西南的熱帶和亞熱帶原始森林，長期利用植物殘骸分解產生的NH4+— N，使得茶樹適應了 NH4+— N肥，而對N03—N肥的利用能力較差，不同的氮肥管理措施也是造成茶葉品質不均一的重要原因。所以傳統茶葉種植有七挖金、八挖銀這一園間管理措施，以提高茶園土壤的透氣性，然而現代化肥，特別是酸性肥料的大量使用，導致土壤板結，土壤重金屬溶解，茶葉農殘和重金屬含量超標等現象時有發生。磷在茶樹體內以有機化合物和無機磷酸鹽等形式存在。其中，有機磷約占80%，無機磷約占20%。磷在茶樹體內的含量雖然少于氮和鉀，但其生理功能卻不能忽視，茶樹的許多生理過程，如光合作用、呼吸作用及生長發育等都需有磷參與，尤其是體內的各種酶促反應和能量傳遞與磷素的關系很大。據各地的研究結果表明，凡是品質好的紅茶，磷的含量也比較高。磷對提高茶葉品 質的作用，主要表現在香氣和滋味兩個方面。但由于各種磷肥所含磷的形態不同，對增產效果亦出現明顯差異。據祁門茶科所研究，在供磷能力處于中低水平的情況下，以采用相對集中施肥方法較宜。鉀是茶樹生長的重要營養元素之一，在茶樹體內的含量僅次于氮素。全株的含鉀量約為0.6—0.1%，芽葉中含量高達1.2—2.5%，茶葉灰分中的含鉀量為25— 30%。它雖不是茶樹體內有機物的組成成分，但常以離子狀態存在于有機體中，參與各種生化過程。茶園施鉀可以顯著改善茶葉品質。很多研究己表明，鉀能顯著提高茶葉中的游離氨基酸、茶多酚等內含物的含量。另外，鉀對茶品質的影響還表現為鉀與鈣之間相互拮抗，春茶中鈣含量與茶多酚和氨基酸含量呈顯著負相關，土壤中代換性鈣與新梢中鈣增加不利于品質提高，提高速效鉀可減少這種影響。不同鉀肥品種對茶葉品質的影響不同，其中硫酸鉀最好，施氯化鉀的茶苗氨基酸不但沒有增加，相反還有所減少。而現代常規復混肥料中的鉀多為氯化鉀，易造成茶葉減產。
硒是動物和人類必需的微量營養元素，具有許多重要的生理功能。我國許多地方性高發癥，如克山病、大骨節病、癌癥、心腦血管疾病、糖尿病、機體免疫力減退和衰老過程等疾病均與膳食中硒攝取不足有關。許多研究證明，硒是茶樹非必需元素，它們與茶葉中的色素、酚類物質、果膠和和核酸等結合，硒對提高整個采摘期內的茶葉香氣的形成非常有利。天然的富硒茶葉來自于我國天然高硒地區，例如湖北恩施和陜西紫陽，而目前市場上銷售的富硒茶葉大多數是通過葉面噴施硒酸鹽或亞硒酸鹽獲得的，但其自溶物中有機硒含量不高，生物活性低，人體不易吸收，且毒副作用大。葉面噴施硒肥的優點是硒量增加迅速，但無機硒殘留量大，而且分布不均，如某知名大學與某國家級葡萄基地進行的聯合試驗中，該技術獲得的葡萄只有葡萄皮富硒，果肉未見硒增加，出現了“吃葡萄不吐葡萄皮”的笑話。普通土施工藝施加的礦質硒肥，由于顆粒大，不易深度活化，大顆粒內部硒元素不能很好釋放，被植物吸收，因此，每畝施用量高達數百公斤，由于技術落后，未能成功進入市場。針對我國缺硒現象是普遍存在的這一現狀，本發明依據生物富硒原理，發明一種富硒有機無機復合肥的制備方法，將微量元素硒通過生物活化形成有機硒，通過施肥提高植物富硒水平。本發明的硒肥具有很好的硒釋放機制，硒可以得到充分利用，在一般地域性缺硒地區按照常規施肥量施用炭基富硒茶葉專用肥量，茶葉硒含量可提高5倍以上。
發明內容
本發明目的就是提供一種炭基富硒茶葉專用肥及其制備方法。本發明是通過以下技術方案實現的:
一種炭基富硒茶葉專用肥，它是由下述重量份的原料組成的:
生物黑炭22-25、尿素35-40、磷酸二氫胺14-16、氯化鉀16-20、粘結劑4_6、骨粉1_2、硫酸銨0.2-0.4、凹凸棒土 0.1-0.2 ；
所述的粘結劑是由下述重量份的原料組成:
粳米淀粉30-40、富硒酵母4-6、麥芽糖4-6、水50-60、亞硒酸鈉0.001-0.004、氫氧化鉀2-3、硼砂 0.2-0.4、磷酸三丁酯 0.1-0.2。所述的粘結劑的制備方法，包括以下步驟:
(O發酵培養:將上述重量份的粳米淀粉、富硒酵母、麥芽糖、水混合，在溫度為28-31°C下培養23-25小時后，將上述重量份的亞硒酸鈉平均分成4_5份，每隔2_3小時加一份亞硒酸鈉，總培養時間為45-50小時；
(2)交聯反應:在發酵培養結束后，在上述得到的混料中加入上述重量份的氫氧化鉀和硼砂，在溫度為30-35°C下攪拌反應1-1.5小時，攪拌速度為2次/分鐘；
(3)在上述交聯反應結束后，加入上述重量份的磷酸三丁酯，混合攪拌，得半成品；
(4)將上述得到的半成品在80-90°C下干燥，粉碎，即得所述粘結劑；
步驟(I)中所述的發酵培養過程中，加入淀粉重量9-12%的氯化鉀粉劑作為發酵終止齊U，充分混合后，發酵結束。一種炭基富硒茶葉專用肥的制備方法，包括以下步驟:
將上述重量份的生物黑炭在溫度為160-180°c，氣壓6-7atm下與上述重量份的磷酸二氫胺、氯化鉀、硫酸銨充分混合，再加入剩余各原料， 攪拌均勻后在50-60°C下造粒，然后干燥，干燥溫度為65-75°C，即得所述炭基富硒茶葉專用肥。
本發明的肥料顆粒粒徑(mm)為2-4.5、百粒重(g)為2-3.5、抗壓強度(N) 30-45。本發明的優點是:
土壤固碳增匯、有機碳增加作用明顯:專用肥中的炭基固碳作用明顯，由于生物黑炭的化學和微生物惰性以及土壤團聚體的物理保護使得其成為土壤的惰性碳庫，只有5%的碳經過土壤微生物的作用重新釋放到大氣，而95%的碳被土壤固定，產生凈的碳吸收，且這種生物黑炭在土壤中固定期達百年尺度。茶園土壤壓青、施用有機肥也能短期增加土壤有機質含量，但其分解期僅為幾個月，對土壤有機質含量的提升遠低于生物黑炭，施用生物黑炭為吸附劑的茶葉專用肥能夠顯著提高土壤有機質含量和養分積累。炭基復合肥料改善土壤質量、提高肥料養分有效性:首先是緩沖土壤pH值，茶葉專用復合肥料中的生物黑炭含有的灰分元素如K、Mg等，它們都呈可溶態，施入土壤可提高酸性土壤的鹽基飽和度，以提高土壤的緩沖性能，特別是PH值變化的抵御能力。增進土壤的養分離子的吸附和保持，減少了營養元素的流失和揮發，特別是對NH4+有很強的吸附作用從而減少氮的損失，N肥利用率達到65%以上。另外，K、Mg等較為豐富，施進土壤后作為可溶性養分被作物利用，因此，施入土壤的炭基復合肥料不僅僅是提高了土壤碳保持容量，更重要的是對無機營養元素的固持，減少其流失，避免其對環境產生污染，且其本身可以作為肥料提高土壤肥力。提高茶葉品質作用:茶葉專用復合肥料施用可使茶園礦質營養元素歸還率達60%。炭基復合肥料采用有機無機復合工藝，養分全面，緩釋可控，肥料的利用率高，具有良好的物理性質和養分調控作用，施入土壤可以顯著促進土壤含水和植物生長，從而促進茶葉增產和品質提高。畝施酵母硒源肥50kg,折合se元素2g,可以維持土壤85ug/ kg含量，滿足茶葉0.8mg.kg-1左右的高富硒要求。
圖1為不同施肥對茶葉性狀和產量影響。
具體實施例方式實施例1
一種炭基富硒茶葉專用肥，它是由下述重量份(公斤)的原料組成的:
生物黑炭25、尿素40、磷酸二氫胺16、氯化鉀20、粘結劑6、骨粉2、硫酸銨0.4、凹凸棒土 0.2 ;
所述的粘結劑是由下述重量份的原料組成:
粳米淀粉40、富硒酵母6、麥芽糖6、水60、亞硒酸鈉0.004、氫氧化鉀3、硼砂0.4、磷酸三丁酯0.2。所述的粘結劑的制備方法，包括以下步驟:
(O發酵培養:將上述重量份的粳米淀粉、富硒酵母、麥芽糖、水混合，在溫度為31°c下培養25小時后，將上述重量份的亞硒酸鈉平均分成5份，每隔3小時加一份亞硒酸鈉，總培養時間為50小時；
(2)交聯反應:在發酵培養結束后，在上述得到的混料中加入上述重量份的氫氧化鉀和硼砂，在溫度為35°C下攪拌反應1.5小時，攪拌速度為2次/分鐘；(3)在上述交聯反應結束后，加入上述重量份的磷酸三丁酯，混合攪拌，得半成品；
(4)將上述得到的半成品在90°C下干燥，粉碎，即得所述粘結劑；
步驟(I)中所述的發酵培養過程中，加入淀粉重量9-12%的氯化鉀粉劑作為發酵終止齊U，充分混合后，發酵結束。一種炭基富硒茶葉專用肥的制備方法，包括以下步驟:
將上述重量份的生物黑炭在溫度為180°C，氣壓7atm下與上述重量份的磷酸二氫胺、氯化鉀、硫酸銨充分混合，再加入剩余各原料，攪拌均勻后在60°C下造粒，然后干燥，干燥溫度為75°C，即得所述炭基富硒茶葉專用肥。本發明的肥料顆粒粒徑(mm)為4.5、百粒重(g)為2-3.5、抗壓強度(N) 45。皖南地區茶園多分布在山區，交通極其不便，施肥成本非常高。而本發明產品茶葉專用復合肥兼有有機肥緩釋改土和無機肥高效之長。與高濃度無機復合肥相比，產品有機質含量高于20% ;與傳統有機肥相比，主導成分NPK有效養分含量超過38% (有機無機復合肥的國家標準中有機質的含量為15% 20%，NPK的養分含量為5% 20%，國內常規有機肥NPK有效養分含量小于10%，國家標準是>4%);與常規緩釋肥相比，本產品既不用有機薄膜也不用硫等礦物質包 膜，降低了肥料成本和農工成本，更重要的是降低因包膜劑帶來的環境潛在風險。根據7家縣市農技推廣中心所作的同養分田間試驗和示范，本產品與傳統復合肥對比，茶葉增產15%以上。
權利要求
1.一種炭基富硒茶葉專用肥，其特征在于它是由下述重量份的原料組成的: 生物黑炭22-25、尿素35-40、磷酸二氫胺14-16、氯化鉀16-20、粘結劑4_6、骨粉1_2、硫酸銨0.2-0.4、凹凸棒土 0.1-0.2 ； 所述的粘結劑是由下述重量份的原料組成: 粳米淀粉30-40、富硒酵母4-6、麥芽糖4-6、水50-60、亞硒酸鈉0.001-0.004、氫氧化鉀2-3、硼砂 0.2-0.4、磷酸三丁酯 0.1-0.2 ； 所述的粘結劑的制備方法，包括以下步驟: (O發酵培養:將上述重量份的粳米淀粉、富硒酵母、麥芽糖、水混合，在溫度為28-31°C下培養23-25小時后，將上述重量份的亞硒酸鈉平均分成4_5份，每隔2_3小時加一份亞硒酸鈉，總培養時間為45-50小時； (2)交聯反應:在發酵培養結束后，在上述得到的混料中加入上述重量份的氫氧化鉀和硼砂，在溫度為30-35°C下攪拌反應1-1.5小時，攪拌速度為2次/分鐘； (3)在上述交聯反應結束后，加入上述重量份的磷酸三丁酯，混合攪拌，得半成品； (4)將上述得到的半成品在80-90°C下干燥，粉碎，即得所述粘結劑； 步驟(1)中所述的發酵培養過程中，加入淀粉重量9-12%的氯化鉀粉劑作為發酵終止劑，充分混合后，發酵結束。
2.一種如權利要求1所述的炭基富硒茶葉專用肥的制備方法，其特征在于包括以下步驟: 將上述重量份的生物黑炭在溫度為160-180°C，氣壓6-7atm下與上述重量份的磷酸二氫胺、氯化鉀、硫酸銨充分混合，再加入剩余各原料，攪拌均勻后在50-60°C下造粒，然后干燥，干燥溫度為65-75°C，即得所述炭基富硒茶葉專用肥。
3.根據權利要求1所述的一種炭基富硒茶葉專用肥，其特征在于本發明的肥料顆粒粒徑(mm)為2-4.5、百粒重(g)為2-3.5、抗壓強度(N) 30-45。
全文摘要
本發明公開了一種炭基富硒茶葉專用肥，它是由下述重量份的原料組成的生物黑炭22-25、尿素35-40、磷酸二氫胺14-16、氯化鉀16-20、粘結劑4-6、骨粉1-2、硫酸銨0.2-0.4、凹凸棒土0.1-0.2；土壤固碳增匯、有機碳增加作用明顯專用肥中的炭基固碳作用明顯，由于生物黑炭的化學和微生物惰性以及土壤團聚體的物理保護使得其成為土壤的惰性碳庫，只有5%的碳經過土壤微生物的作用重新釋放到大氣，而95%的碳被土壤固定，產生凈的碳吸收，且這種生物黑炭在土壤中固定期達百年尺度。茶園土壤壓青、施用有機肥也能短期增加土壤有機質含量，但其分解期僅為幾個月，對土壤有機質含量的提升遠低于生物黑炭，施用生物黑炭為吸附劑的茶葉專用肥能夠顯著提高土壤有機質含量和養分積累。
文檔編號C05G3/04GK103193538SQ201310066769
公開日2013年7月10日 申請日期2013年3月2日 優先權日2013年3月2日
發明者吳新民, 劉福禮 申請人:安徽拜爾福生物科技有限公司